煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、固体燃料以及各种化 ...
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发布时间:2024-10-12 01:12
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时间:2024-10-12 11:56
(1)①由热化学反应方程式可知,反应为焓增,熵增过程,即△H>0、△S>0,△G=△H-T△S<0反应自发进行,所以该反应自发进行,受温度影响.
故答案为:温度.
②A.反应前后气体的物质的量发生变化,随反应进行气体的物质的量增加,压强增大,容器中的压强不变,说明反应到达平衡,故A正确;
B.容器的容积不变,随反应进行容器内气体的质量增加,所以随反应进行密度增大,容器中气体的密度不变,说明反应到达平衡,故B正确;
C.根据反应可知,自始至终c(CO)=c(H2),不能说明反应到达平衡,故C错误;
D.1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键,断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键,说明反应到达平衡,故D正确.
故选:ABD.
③C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,表示1molC(s)与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)与1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ.可逆反应存在反应限度,反应物不能完全转化,所以a<131.3kJ.
增大固体C的用量,水蒸气的物质的量未变,平衡不移动,不影响反应热,故a=b.
故答案为:<;=.
(2)①由表可知5min内,氢气的物质的量变化量为1.6mol,容器体积为2L,所以H2表示的反应速率v(H2)=1.6mol2L5min=0.16mol/(L?min).
故答案为:0.16mol/(L?min).
②由实验2可知,平衡时CO2、H2的物质的量分别为0.8mol、0.8mol.
对于反应 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
开始(mol):1 4 0 0
变化(mol):0.8 0.8 0.8 0.8
平衡(mol):0.2 3.2 0.8 0.8
所以算830℃平衡常数k=c(CO2)?c(H2)c(CO)?c(H2O)=0.8×0.80.2×3.2=1
令参加反应的CO的物质的量为nmol,则
对于反应 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
开始(mol):2 10 0 0
变化(mol):n n n n
平衡(mol):2-n 10-n n n
所以n×n(2?n)×(10?n)=1,解得n=53
所以CO的转化率为53mol2mol×100%=83.33%.
故答案为:83.33%.
③反应前后气体体积不变,实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),为等效平衡,满足CO(g)与H2O(g)的物质的量为1:4,即a:b=1:4,b=4a,由于到达平衡时间t<3min,所以速率较实验2快,故a>1(或使用催化剂).
故答案为:b=4a,a>1(或使用催化剂).